螺旋板式换热器

螺旋板式换热器基本构造和工作原理：

　　螺旋板式换热器是由两张较长的钢板叠放在一起卷制而成的，板间均布地焊有使其产生一定流道间距的定距柱，定距柱也起到支撑钢板耐流体压力的作用，又有使流体在流动时产生湍流从而提高换热器效率的作用。相邻的两流道流通两种温度不同的流体介质，通过螺旋换热板进行传热，达到换热的目的。两流道的间距根据流量的大小确定，可以相同，也可不同。

　　对于换热的两种介质，如果都是液体，在螺旋板式换热器的流道内要按逆流方式流动。所谓逆流是指进行换热的两相邻流道内的两种液体，沿螺旋流道彼此相反的方向流动，这样能使两种流体介质之间始终保持一定温差，从而达到传热效果。

　　对于换热的两种介质，一种是液体，另一种是气体，则它们在螺旋板式换热器内要按错流方式流动，即液体在换热器内沿螺旋方向流动，而气体沿换热器的轴向直接通过，这主要是考虑到气体的特点，气体一般要求流量大，阻力小，或有的是用于蒸汽冷凝，因此一般不让气体沿螺旋方向流动。

螺旋板式换热器类型：

1、不可拆式：

　　卷制后的螺旋板式换热器，其两端焊死，不可拆卸，形成固定结构，流道内部不可触及。它适用于不易堵塞的流体换热。不可拆式又分卧式和立式的结构。

2、可拆式：

　　卷制后的螺旋板式换热器，每端只将一个流道焊死，而另一个流道开放，然后在端面上加端盖加以密封，其端盖可以拆卸，从而可以清理流道内部。它适用于易堵塞的流体换热。

3、特殊形式：

　　有些化工上用的螺旋板式换热器，根据加工工艺的要求，需要特殊结构，两端带有封头、端盖或两个换热器串连在一起，结构不一，由我公司的设计部门按用户的实际要求进行设计。

　　构成螺旋板式换热器的主换热材料，主要分为碳钢和不锈钢两大类，碳钢的螺旋板材料为Q235-A或Q235-B；不锈钢的螺旋板材料主要有 0Cr18Ni9（304）和 00Cr17Ni14Mo2（316L）。

螺旋板式换热器选型计算：

　　1、热负荷：Q=qv1ρ1Cp1(T1-T2)/3.6=qv2ρ2Cp2(t2-t1)/3.6

　　其中：Q—热负荷，单位：W（1Kcal/h＝1.163W）；

　　Cp1—热介质的比热容，单位：KJ/Kg℃；

　　Cp2—冷介质的比热容，单位：KJ/Kg℃；

　　qv1—热介质的流量，单位：m3/h；

　　qv2—冷介质的流量，单位：m3/h；

　　T1—热介质的进口温度，单位：℃；

　　T2—热介质的出口温度，单位：℃；

　　ρ1—热介质的密度，单位：Kg/m3；

　　ρ2—冷介质的密度，单位：Kg/m3；

　　t1—冷介质的进口温度，单位：℃；

　　t2—冷介质的出口温度，单位：℃

　　2、对数平均温差：（单位：℃）    Δtm＝(T1-t2)-(T2-t1)/ln[(T1-t2)/(T2-t1)]

当热介质进出口温差与冷介质进出口温差相等时，采用算术平均温差：（单位：℃）    Δtam＝(T1+T2)-(t1+t2)/2

　　3、换热面积：F＝uQ/KΔtm

其中：F—螺旋板式换热器的换热面积，单位：m2；

　　u—污垢系数，1.1—1.2；

K—总传热系数，单位：W/m2℃；K值可按下面数值选取：水—水、水—蒸汽：1500—2000；油—水、油—蒸汽：300—600；水—有机蒸汽：500—1000；水—烟气、水—空气：30—100。

　　4、换热器流道内介质流速：Vb1＝qv1/3600A1    Vb2＝qv2/3600A2

其中：Vb1—热介质在其换热流到内的流速，单位：m/s；

　　Vb2—热介质在其换热流到内的流速，单位：m/s；

　　A1：热介质换热流道横截面积，单位：m2，A1＝0.9Bb1，其中：B为螺旋换热板宽度，b1为热介质换热流道的间距宽度，单位：m；

　　A2：冷介质换热流道横截面积，单位：m2，A2＝0.9Bb2，其中：B为螺旋换热板宽度，b2为冷介质换热流道的间距宽度，单位：m；

　　螺旋板式换热器流道内介质流速，对于液体0.8—2m/s，对于气体5—15m/s。

性能及其型号的表示方法：

　　1、螺旋板式换热器的设计温度范围：

　　a）不可拆螺旋板式换热器设计温度范围按钢材允许的使用温度确定；

　　b）可拆螺旋板式换热器的设计温度范围按垫片允许的使用温度确定。

　　2、一般螺旋板式换热器的设计压力PN≤2.5MPa。